DE102017118808A1

DE102017118808A1 - Methods and systems for vehicle positioning feedback

Info

Publication number: DE102017118808A1
Application number: DE102017118808.8A
Authority: DE
Inventors: Steven R. Croyle
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2018-03-15
Also published as: US10107631B2; US20180051992A1; CN107764265A; CN107764265B

Abstract

Es sind Verfahren und Systeme vorgesehen, um eine Position eines Fahrzeugs auf einem Straßensegment zu berechnen und eine Kalibrierung eines Richtungssensors basierend auf einem Spurwechselstatus des Fahrzeugs zu aktualisieren. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Empfangen von Fahrzeugeigenschaftsdaten von mindestens einem Fahrzeugsensor; Das Empfangen von Kartendaten entsprechend einer Fahrzeugposition; Das Bestimmen eines Spurwechselstatus des Fahrzeugs; Das Berechnen der Fahrzeugposition anhand von Kartendaten, wenn das Fahrzeug kein Spurwechselmanöver ausgeführt hat und das Berechnen der Fahrzeugposition anhand von Fahrzeugeigenschaftsdaten, wenn das Fahrzeug ein Spurwechselmanöver ausgeführt hat, und das Kalibrieren eines Richtungssensors basierend auf einer Einzahl oder Mehrzahl von Kartendaten und Fahrzeugeigenschaftsdaten.Methods and systems are provided for calculating a position of a vehicle on a road segment and updating a calibration of a direction sensor based on a lane change status of the vehicle. In one embodiment, a method includes receiving vehicle characteristic data from at least one vehicle sensor; Receiving map data corresponding to a vehicle position; Determining a lane change status of the vehicle; Calculating the vehicle position based on map data when the vehicle has not performed a lane change maneuver and calculating vehicle position based on vehicle characteristic data when the vehicle has performed a lane change maneuver and calibrating a direction sensor based on a singular or plurality of map data and vehicle characteristics data.

Description

EINFÜHRUNG INTRODUCTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das technische Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere auf Verfahren und Systeme zur Bereitstellung einer Fahrzeugpositionierungs-Rückmeldung in Bezug auf einen Fahrspurpositionsstatus des Fahrzeugs. The present invention relates generally to the technical field of vehicles, and more particularly to methods and systems for providing vehicle positioning feedback related to a lane position status of the vehicle.

Aktuelle Fahrzeug-Navigationstechniken verwenden Koppelnavigationsverfahren mit Navigationskorrekturen mit dem Globalen Satelliten-Navigationssystem (GNSS) und/oder Kartenabgleich. Koppelnavigation ist das Verfahren der Berechnung der aktuellen Position eines Fahrzeugs mit einer zuvor bestimmten Position und Fortschreiten dieser Position anhand bekannter oder geschätzter Geschwindigkeiten über eine verstrichene Zeit und einen Kurs. Jedoch müssen Koppelnavigations-Sensortypen – Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Radzähler usw. – kalibriert werden, sodass die Sensoren in der Berechnung der Position des Fahrzeugs verwendet werden können. Diese Kalibrierung erfolgt derzeit aus GNSS-Daten, sofern verfügbar, und Kartenabgleich. GNSS kann aufgrund der physischen Umgebung des Fahrzeugs nicht mehr verfügbar sein, etwa wenn ein Fahrzeug durch dichte Vegetation oder durch einen Tunnel fährt. Current vehicle navigation techniques use dead reckoning techniques with navigation corrections with the Global Navigation Satellite System (GNSS) and / or map matching. Dead reckoning is the process of calculating the current position of a vehicle at a predetermined position and advancing that position using known or estimated speeds over an elapsed time and course. However, ladder navigation sensor types - accelerometers, gyroscopes, wheel counters, etc. - must be calibrated so that the sensors can be used in calculating the position of the vehicle. This calibration is currently done from GNSS data, if available, and map matching. GNSS may not be available due to the physical environment of the vehicle, such as when a vehicle is traveling through dense vegetation or through a tunnel.

Einige Methoden der Standortberechnung für terrestrisch Fahrzeugen verwenden die Kartenabstimmung als ein Verfahren zur Korrektur eine Fahrzeugposition oder -richtung die mit Koppelnavigation ermittelt wurde. Kartenabgleich ist das Verfahren des Abgleichs einer Sequenz von realen Weltkoordinaten in eine digitale Karte. Wenn ein Fahrzeug einem Weg folgt, der der Straße in einem digitalisierten Straßennetz entspricht, kann der Kartenabgleichalgorithmus die Position des Fahrzeugs auf die digitalisierte Straße „einrasten“ und die Richtung als Richtung des Straßensegments festlegen. Die Einstellung der kartenabgestimmten Richtung, kann auch verwendet werden, um die Koppelnavigationssensoren zu kalibrieren, sodass, wenn die Sensoren benötigt werden, d. h. während des Verlustes oder der Abwesenheit eines GNSS-Signals, die Sensoren verwendet werden können. Jedoch kann die Kartenabstimmung in Situationen fehlerhaft werden, wenn das Fahrzeug die Fahrspuren geändert hat (eine Richtungsänderung), aber das Kartenabgleichverfahren erkennt, dass das Fahrzeug auf dem Straßensegment ist, ohne den Spurwechsel zu erfassen und somit fälschlicherweise die Position des Fahrzeugs anpasst, um mit dem Straßensegment übereinzustimmen. Diese Fehlanpassung der Fahrzeugrichtung an das Straßensegment wirkt sich auch auf die Kalibrierung der Richtungssensoren aus, da das System die Sensoren kalibriert und dabei annimmt, das kein Richtungswechsel des Fahrzeugs stattgefunden hat, wenn eine Richtungsänderung in Wirklichkeit eingetreten ist. Die Verwendung von Kartenabstimmungen als Navigationskorrektur während eines Spurwechselmanövers kann zu Fehlern bei der Kalibrierung der Richtungssensoren führen, da Spurwechsel als eine Abweichung von der Richtung, die durch das abgebildete Straßensegment bestimmt wird, gesehen werden kann. Some methods of terrestrial vehicle location calculation use map matching as a method of correcting a vehicle position or direction determined by dead reckoning. Map matching is the process of matching a sequence of real world coordinates to a digital map. When a vehicle follows a path that corresponds to the road in a digitized road network, the map matching algorithm may "lock in" the position of the vehicle on the digitized road and set the direction as the direction of the road segment. The card-aligned direction setting may also be used to calibrate the dead reckoned sensors so that when the sensors are needed, i. H. during the loss or absence of a GNSS signal, the sensors can be used. However, the map matching may become erroneous in situations when the vehicle has changed the lanes (a change of direction), but the map matching method recognizes that the vehicle is on the road segment without detecting the lane change and thus erroneously adjusting the position of the vehicle to coincide with the road segment. This mismatch of the vehicle direction with the road segment also affects the calibration of the directional sensors, as the system calibrates the sensors and assumes that no change in direction of the vehicle has taken place when a change in direction has actually occurred. The use of map adjustments as navigation correction during a lane change maneuver can lead to errors in the calibration of the direction sensors, since lane changes can be seen as a departure from the direction determined by the imaged road segment.

ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY

Dementsprechend ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren zum Überwachen der Position eines Fahrzeugs bereitzustellen und Informationen über den Status des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrspurbegrenzungen zu übermitteln. Wenn diese Information mit einem fortgeschrittenen oder automatisierten Antriebssystem (Automated Driver System – ADS) oder einem Fahrerassistenzsystem (Advanced Driver Assistance System – ADAS) gekoppelt ist und Karten mit Fahrspurebeneninformationen enthält, kann die Positionsberechnung des Fahrzeugs die Position die Richtung des Fahrzeugs auf die Fahrspur akkurat abbilden. Zusätzlich ist es wünschenswert, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, das die Positionsberechnung und die Sensorkalibrierung genau darüber informieren kann, dass das Fahrzeug seine Spur nicht beibehalten hat und der Kartenabgleich nicht verwendet werden sollte, um die Positionsinformation zu aktualisieren oder um die Koppelnavigationssensoren zu kalibrieren. Weiterhin kann ein verbessertes Verfahren zur Fahrzeugpositionsüberwachung verwendet werden, um Unklarheiten zu beseitigen, wenn sich ein Fahrzeug von einer Fahrspur zu einer Ausfahrtspur oder einer Abfahrt bewegt hat. Weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor. Accordingly, it is desirable to provide an improved method of monitoring the position of a vehicle and to communicate information about the status of the vehicle with respect to lane boundaries. When this information is coupled with an Advanced Automated Driver System (ADS) and Advanced Driver Assistance System (ADAS) and includes maps with lane level information, the vehicle position calculation can accurately track the position of the vehicle's direction of the lane depict. Additionally, it is desirable to provide an improved method that can accurately inform the position calculation and the sensor calibration that the vehicle has not retained its lane and the map trim should not be used to update the position information or to calibrate the dead reckoned sensors. Further, an improved method of vehicle position monitoring may be used to eliminate ambiguity when a vehicle has moved from a lane to an exit lane or a descent. Other desirable features and characteristics of the present invention will become apparent from the following description and claims, taken in conjunction with the accompanying drawings.

Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. So ermöglichen beispielsweise Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine genauere Bestimmung einer Fahrzeugposition auf einer Fahrbahn mit mehreren Fahrspuren oder mehreren Auf- und Abfahrten. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch eine genauere Sensorkalibrierung, die zur genaueren Bestimmung der Fahrzeugposition verwendet wird. Embodiments according to the present disclosure provide a number of advantages. For example, embodiments according to the present disclosure allow a more accurate determination of a vehicle position on a lane having multiple lanes or multiple launches. Embodiments in accordance with the present invention also allow for more accurate sensor calibration used to more accurately determine vehicle position.

In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Berechnen einer Position eines Fahrzeugs auf einem Straßensegment offenbart. Verfahren umfasst die Schritte der Ausstattung des Fahrzeugs mit mindestens einem Fahrzeugsensor und einer Steuerung in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen Fahrzeugsensor; Empfangen von Fahrzeugeigenschaftsdaten, die mindestens einer Fahrzeugeigenschaft von dem mindestens einen Fahrzeugsensor entsprechen; Empfangen, durch die Steuerung, von Kartendaten entsprechend einer Fahrzeugposition; Bestimmen, durch die Steuerung, eines Fahrspurwechselstatus, der angibt, ob das Fahrzeug ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat; Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Kartendaten in Reaktion auf das Fahrzeug, das kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat; Und Berechnen, durch die Steuerung, der Fahrzeugposition unter Verwendung der Fahrzeugeigenschaftsdaten in Reaktion auf das Fahrzeug, das ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. In one aspect, a method of calculating a position of a vehicle on a road segment is disclosed. A method comprises the steps of equipping the vehicle with at least one vehicle sensor and a controller in electronic communication with the at least one vehicle sensor; Receiving from Vehicle characteristic data corresponding to at least one vehicle characteristic of the at least one vehicle sensor; Receiving, by the controller, map data corresponding to a vehicle position; Determining, by the controller, a lane change status indicating whether the vehicle has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval; Calculating the vehicle position using the map data in response to the vehicle that has not performed a lane change maneuver within the calibratable time interval; And calculating, by the controller, the vehicle position using the vehicle characteristics data in response to the vehicle that has performed a lane change maneuver within the calibratable time interval.

In einigen Aspekten beinhaltet der mindestens eine Fahrzeugsensor einen Fahrzeugrichtungssensor und einen oder mehrere Beschleunigungsmesser, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und einen optischen Sensor. In einigen Aspekten enthalten die Kartendaten Fahrspurinformationen eines abgebildeten Straßensegments. In einigen Aspekten bezeichnen die Fahrzeugeigenschaftsdaten eine Überquerung einer Fahrspurbegrenzung einer Fahrspur und die Aufrechterhaltung einer Fahrzeugtrajektorie innerhalb der Fahrspur. In einigen Aspekten beinhaltet das Fahrzeug, das das Fahrspurwechselmanöver nicht ausgeführt hat, das Fahrzeug, das die Fahrzeugtrajektorie innerhalb der Fahrspur beibehält. In einigen Aspekten umfasst das Fahrzeug, das das Fahrspurwechselmanöver ausführt, das Fahrzeug, das die Fahrspurbegrenzung der Fahrspur überquert. In some aspects, the at least one vehicle sensor includes a vehicle direction sensor and one or more accelerometers, a vehicle speed sensor, and an optical sensor. In some aspects, the map data includes lane information of an imaged road segment. In some aspects, the vehicle characteristic data indicates traversing a lane boundary of a lane and maintaining a vehicle trajectory within the lane. In some aspects, the vehicle that has not performed the lane change maneuver includes the vehicle that maintains the vehicle trajectory within the lane. In some aspects, the vehicle that performs the lane change maneuver includes the vehicle that traverses the lane boundary of the traffic lane.

In einigen Aspekten umfasst das Verfahren ferner das Kalibrieren des Richtungssensors mithilfe der Kartendaten in Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat, und das Kalibrieren des Richtungssensors mithilfe der Fahrzeugeigenschaftsdaten als Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ein Fahrspurwechselmanöver ausgeführt hat. In some aspects, the method further comprises calibrating the direction sensor using the map data in response to the lane change status indicating that the vehicle has not made a lane change maneuver within the calibratable time interval and calibrating the direction sensor using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicates that the vehicle has made a lane change maneuver within the calibratable time interval.

In einem anderen Aspekt umfasst ein Kraftfahrzeug eine Fahrzeugkarosserie und eine Mehrzahl von Rädern, die mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt sind; Mindestens einen Fahrzeugsensor, der konfiguriert ist, um mindestens eine Fahrzeugeigenschaft zu erfassen; Und eine Steuerung, die mit dem mindestens einen Fahrzeugsensor in Verbindung steht, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie Fahrzeugeigenschaftsdaten empfängt, die der mindestens einen Fahrzeugeigenschaft von dem mindestens einen Fahrzeugsensor entsprechen; Empfangen von Kartendaten entsprechend einer Position des Fahrzeugs; Festlegen eines Fahrspurwechselstatus, der angibt, ob das Fahrzeug ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat; Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Kartendaten als Reaktion auf das Fahrzeug, das kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat; Und Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Fahrzeugeigenschaftsdaten in Reaktion auf das Fahrzeug, das ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. In another aspect, a motor vehicle includes a vehicle body and a plurality of wheels coupled to the vehicle body; At least one vehicle sensor configured to detect at least one vehicle characteristic; And a controller in communication with the at least one vehicle sensor, the controller configured to receive vehicle characteristics data corresponding to the at least one vehicle characteristic from the at least one vehicle sensor; Receiving map data corresponding to a position of the vehicle; Determining a lane change status indicating whether the vehicle has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval; Calculating the vehicle position using the map data in response to the vehicle that has not performed a lane change maneuver within the calibratable time interval; And calculating the vehicle position using the vehicle characteristics data in response to the vehicle that has performed a lane change maneuver within the calibratable time interval.

In einigen Aspekten beinhaltet der mindestens eine Fahrzeugsensor einen Fahrzeugrichtungssensor und einen oder mehrere Beschleunigungsmesser, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und einen optischen Sensor. In einigen Aspekten enthalten die Kartendaten Fahrspurinformationen eines abgebildeten Straßensegments. In einigen Aspekten bezeichnen die Fahrzeugeigenschaftsdaten eine Überquerung einer Fahrspurbegrenzung einer Fahrspur und die Aufrechterhaltung einer Fahrzeugtrajektorie innerhalb der Fahrspur. In some aspects, the at least one vehicle sensor includes a vehicle direction sensor and one or more accelerometers, a vehicle speed sensor, and an optical sensor. In some aspects, the map data includes lane information of an imaged road segment. In some aspects, the vehicle characteristic data indicates traversing a lane boundary of a lane and maintaining a vehicle trajectory within the lane.

In einigen Aspekten umfasst das Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Kartendaten das Anpassen der Fahrzeugposition an die Kartendaten und das Kalibrieren des Fahrzeugrichtungssensors unter Verwendung der Kartendaten als Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug das Spurwechselmanöver nicht innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. In einigen Aspekten umfasst das Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Fahrzeugeigenschaftsdaten das Aktualisieren der Fahrzeugposition und das Kalibrieren des Fahrzeugrichtungssensors unter Verwendung der Fahrzeugeigenschaftsdaten als Reaktion auf den Spurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug das Spurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. In some aspects, computing includes computing Vehicle position using the map data adjusting the vehicle position to the map data and calibrating the vehicle direction sensor using the map data in response to the lane change status indicating that the vehicle has not performed the lane change maneuver within the calibratable time interval. In some aspects, calculating the vehicle position using the vehicle characteristics data includes updating the vehicle position and calibrating the vehicle direction sensor using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicating that the vehicle has performed the lane change maneuver within the calibratable time interval.

In noch einem weiteren Aspekt umfasst ein System zum Berechnen einer Position eines Fahrzeugs auf einem Straßensegment mindestens einen Fahrzeugsensor, der konfiguriert ist, um eine Fahrzeugeigenschaft zu erfassen; Und eine Steuerung, die mit dem mindestens einen Sensor in Verbindung steht, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um Kartendaten zu empfangen, die einer Fahrzeugposition entsprechen, Bestimmen eines Fahrspurwechselstatus, der angibt, ob das Fahrzeug ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat, und das Berechnen der Fahrzeugposition unter Verwendung der Fahrzeugeigenschaftsdaten in Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug ein Spurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat und ansonsten die Berechnung der Fahrzeugposition unter Verwendung der Kartendaten in Reaktion auf das Fahrzeug, das kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. In yet another aspect, a system for calculating a position of a vehicle on a road segment comprises at least one vehicle sensor configured to detect a vehicle characteristic; And a controller in communication with the at least one sensor, the controller configured to receive map data corresponding to a vehicle position, determining a lane change status indicating whether the vehicle has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval, and calculating the vehicle position using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicating that the vehicle has performed a lane change maneuver within the calibratable time interval and otherwise calculating the vehicle position using the map data in response to the vehicle that does not include a lane change maneuver within the calibratable Time interval has executed.

In einigen Aspekten beinhaltet das Berechnen der Fahrzeugposition mit den Kartendaten die Anpassung der Fahrzeugposition an die Kartendaten. In einigen Aspekten umfasst das Berechnen der Fahrzeugposition anhand der Fahrzeugeigenschaftsdaten die Aktualisierung der Fahrzeugposition anhand der Fahrzeugeigenschaftsdaten. In some aspects, calculating the vehicle position with the map data includes adjusting the vehicle position to the map data. In some aspects, calculating the vehicle position based on the vehicle characteristic data includes updating the vehicle position based on the vehicle characteristics data.

In einigen Aspekten ist die Steuerung ferner so konfiguriert, um den Fahrzeugrichtungssensor mithilfe der Kartendaten in Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat, und das Kalibrieren des Fahrzeugrichtungssensors mithilfe der Fahrzeugeigenschaftsdaten als Reaktion auf den Fahrspurwechselstatus, der anzeigt, dass das Fahrzeug innerhalb des kalibrierbaren Zeitintervalls ein Fahrspurwechselmanöver ausgeführt hat. In some aspects, the controller is further configured to use the vehicle direction sensor using the map data in response to the lane change status indicating that the vehicle has not performed a lane change maneuver within the calibratable time interval and calibrate the vehicle direction sensor using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicating that the vehicle has made a lane change maneuver within the calibratable time interval.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorstehenden und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher. Mit Verständnis dafür, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen gemäß der Offenbarung darstellen und nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Spezifität und Detail durch die Verwendung der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Alle Abmessungen, die in den Zeichnungen oder an anderer Stelle hierin offenbart sind, dienen lediglich der Veranschaulichung. The foregoing and other features of the present disclosure will become more apparent from the following description and the appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings. With the understanding that these drawings represent only a few embodiments according to the disclosure and are not to be considered as limiting the scope thereof, the disclosure will be described with additional specificity and detail through the use of the accompanying drawings. All dimensions disclosed in the drawings or elsewhere herein are for illustration purposes only.

1 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs, das unter anderem ein System zur Überwachung der Fahrzeugposition gemäß einer Ausführungsform umfasst. 1 FIG. 12 is a functional block diagram of a vehicle that includes, among other things, a vehicle position monitoring system according to one embodiment.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines fortgeschrittenen oder automatisierten Fahrsystems (ADS) für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform. 2 FIG. 12 is a schematic block diagram of an advanced or automated driving system (ADS) for a vehicle according to an embodiment. FIG.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Überwachung der Position eines Fahrzeugs und Verwendung der Fahrzeugpositionsinformation zur Verbesserung der Sensorkalibrierung, die in Verbindung mit dem System von 1 gemäß einer Ausführungsform implementiert werden kann. 3 FIG. 12 shows a flowchart of a process for monitoring the position of a vehicle and using the vehicle position information to improve the sensor calibration used in conjunction with the system of FIG 1 according to an embodiment can be implemented.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Beliebige Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein. Embodiments of the present disclosure are described herein. It should be understood, however, that the disclosed embodiments are merely examples and other embodiments may take various and alternative forms. The figures are not necessarily to scale; some features may be displayed larger or smaller to illustrate the details of particular components. Thus, the disclosed construction and function specific details are not to be considered as limiting, but merely as a representative basis for teaching those skilled in the art various ways of using the present invention. As those skilled in the art understand, various features illustrated and described with respect to any of the figures may be combined with features illustrated in one or more other figures to produce embodiments that are not explicitly illustrated or described. The illustrated combinations of features provide representative embodiments for typical applications. However, any combinations and modifications of the features consistent with the teachings of this disclosure may be desired for particular applications and implementations.

Eine bestimmte Terminologie kann in der nachfolgenden Beschreibung auch lediglich zum Zwecke der Referenz verwendet werden und soll folglich nicht einschränkend sein. Begriffe wie „oberhalb“ und „unterhalb“ beziehen sich beispielsweise auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „Heck“ und „Seite“ beschreiben die Ausrichtung und/oder die Örtlichkeit von Teilen der Komponenten oder Elementen innerhalb eines konsistenten, aber beliebigen Rahmens, welche durch Bezugnahmen auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen bei der Beschreibung der zu erörternden Komponenten oder Elementen verdeutlicht werden. Certain terminology may also be used in the following description for the purpose of reference only, and thus it is not intended to be limiting. For example, terms such as "above" and "below" refer to directions in the drawings to which reference is made. Terms such as "front", "rear", "left", "right", "rear", and "side" describe the orientation and / or location of parts of the components or elements within a consistent but arbitrary frame, by reference to the text and the accompanying drawings when describing the components or elements to be discussed.

Darüber hinaus können Begriffe wie „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ und so weiter verwendet werden, um separate Komponenten zu beschreiben. Solche Terminologie kann die oben ausdrücklich erwähnten Wörter beinhalten sowie Ableitungen davon und Wörter von vergleichbarer Bedeutung. In addition, terms such as "first,""second,""third," and so on can be used to describe separate components. Such terminology may be those expressly mentioned above Include words as well as derivatives thereof and words of comparable meaning.

Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kraftfahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung in schematischer Form dargestellt. Das Kraftfahrzeug 100 umfasst eine Steuerung, eine Vielzahl von Sensoren, eine Vielzahl von Steuermodulen und eine Mehrzahl von Stellgliedern, die konfiguriert sind, um verschiedene Fahrzeugsteuerungsaufgaben auszuführen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Überwachung der Position eines Fahrzeugs, wie beispielsweise die Position von Fahrzeug 100 zwischen einem Satz von Fahrspurmarkierungen oder -begrenzungen, Aktualisieren von Fahrzeugpositionsdaten basierend darauf, ob ein Spurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls erkannt worden ist, und Aktualisieren der Sensorkalibrierung basierend auf einem Fahrspurwechselstatus des Fahrzeugs. Obwohl die hierin gezeigten Figuren ein Beispiel mit bestimmten Anordnungen von Elementen darstellen, können in anderen Ausführungsformen zusätzliche Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten vorhanden sein. Es sollte bedacht werden, dass 1 lediglich veranschaulichend und u.U. nicht maßstabsgetreu ist. In dieser Offenbarung bezieht sich ein „Fahrzeugort“ oder „Ort“ auf die Längen-, Breiten- und Höhenlage des Fahrzeugs und eine „Fahrzeugposition“ oder „Position“ bezieht sich auf die Position des Fahrzeugs auf einem Straßensegment, beispielsweise die Position des Fahrzeugs in einer linken, rechten, mittleren oder anderen Fahrspur eines Straßensegments oder der Position des Fahrzeugs auf einer Auf- oder Abfahrtsrampe. With reference to 1 is a motor vehicle 100 in schematic form according to the present disclosure. The car 100 includes a controller, a plurality of sensors, a plurality of control modules, and a plurality of actuators configured to perform various vehicle control tasks, including, but not limited to, monitoring the position of a vehicle, such as the position of the vehicle 100 between a set of lane markings or limits, updating vehicle position data based on whether a lane change maneuver has been detected within a calibratable time interval, and updating the sensor calibration based on a lane change status of the vehicle. Although the figures shown herein represent an example with particular arrangements of elements, in other embodiments additional elements, devices, features, or components may be present. It should be kept in mind that 1 merely illustrative and may not be to scale. In this disclosure, a "vehicle location" or "location" refers to the longitudinal, latitude, and altitude of the vehicle, and a "vehicle position" or "position" refers to the position of the vehicle on a road segment, such as the position of the vehicle in FIG a left, right, middle or other lane of a road segment or the position of the vehicle on an up or down ramp.

Das Fahrzeug 100 kann ein beliebiges Fahrzeug von einer Anzahl unterschiedlicher Arten von Kraftfahrzeugen sein, z. B. eine Limousine, ein Wagen, ein Lastwagen oder ein Geländewagen (SUV). Das Fahrzeug 100 kann weiterhin ein -oder eine Kombination von mehreren- aus einer Anzahl unterschiedlicher Antriebssysteme umfassen, beispielsweise einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flexfuel“-Motor (FFV) (d. h. Verwendung von einer Mischung aus Benzin und Ethanol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektro-Hybridmotor und einen Elektromotor. The vehicle 100 can be any vehicle of a number of different types of motor vehicles, e.g. As a sedan, a car, a truck or SUV. The vehicle 100 may further comprise one or a combination of several of a number of different propulsion systems, such as a gasoline or diesel powered internal combustion engine, a flexfuel engine (FFV) (ie, use of a mixture of gasoline and ethanol), one with a gaseous compound (eg, hydrogen or natural gas) powered engine, a combustion / electric hybrid engine, and an electric motor.

Wie in 1 dargestellt beinhaltet das Fahrzeug 100 im Allgemeinen eine Karosserie 102, Räder 104 und eine Steuerung 108. Die Karosserie 102 ist auf dem Chassis (nicht dargestellt) angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 102 und das Chassis können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 104 sind jeweils mit dem Chassis in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 102 drehbar gekoppelt. As in 1 shown includes the vehicle 100 basically a body 102 , Bikes 104 and a controller 108 , The body 102 is disposed on the chassis (not shown) and substantially encases the other components of the vehicle 100 , The body 102 and the chassis can together form a frame. The wheels 104 are each with the chassis near each corner of the bodywork 102 rotatably coupled.

Unter weiterer Bezugnahme auf 1 beinhaltet das Fahrzeug 100 auch eine Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126. In der dargestellten Ausführungsform ist Sensor 122 ein Beschleunigungssensor, Sensor 124 ist ein Geschwindigkeitssensor und Sensor 126 ist ein Richtungssensor. Sensor 120 repräsentiert andere Sensoren, die beobachtbare Zustände des Fahrzeugs oder der Umgebung des Fahrzeugs erfassen und können RADAR, LIDAR, optische Kameras, thermische Kameras, Ultraschallsensoren und/oder zusätzliche Sensoren umfassen. In einigen Ausführungsformen enthält das Fahrzeug 100 auch eine Vielzahl von Stellgliedern 130, die konfiguriert sind, um Steuerbefehle zu empfangen, um Lenkung, Schaltung, Drosselklappe oder Bremsen oder andere Aspekte des Fahrzeugs 100 zu steuern, wie weiter unten ausführlicher erörtert wird. With further reference to 1 includes the vehicle 100 also a variety of sensors 120 . 122 . 124 . 126 , In the illustrated embodiment is sensor 122 an acceleration sensor, sensor 124 is a speed sensor and sensor 126 is a directional sensor. sensor 120 represents other sensors that detect observable conditions of the vehicle or the environment of the vehicle, and may include RADAR, LIDAR, optical cameras, thermal cameras, ultrasonic sensors, and / or additional sensors. In some embodiments, the vehicle includes 100 also a variety of actuators 130 that are configured to receive control commands to steering, shifting, throttle or brakes or other aspects of the vehicle 100 to control, as discussed in more detail below.

Wie gezeigt, beinhaltet das Fahrzeug 100 wenigstens eine Steuerung 108. Während als eine einzige Einheit zu Zwecken der Veranschaulichung dargestellt, kann die Steuerung 108 zusätzlich eine oder mehrere andere „Steuerungen“ beinhalten. Die Steuerung 108 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) beinhalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder Medien in Verbindung steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder Medien können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert sein, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 108 beim Steuern des Fahrzeugs verwendet werden. As shown, the vehicle includes 100 at least one controller 108 , While presented as a single entity for purposes of illustration, the controller may 108 additionally contain one or more other "controls". The control 108 may include a microprocessor or central processing unit (CPU) associated with various types of computer-readable storage devices or media. Computer readable storage devices or media may include volatile and non-volatile memory in a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and a keep alive memory (KAM). CAM is a persistent or nonvolatile memory that can be used to store various operating variables while the CPU is off. Computer readable storage devices or media may be constructed using any of a number of known memory devices, such as PROMs, EPROMs (Electric PROM), EEPROMs (Electrically Erasable PROM), flash memory, or any other electrical, magnetic, optical or combined memory devices capable of storing data, some of which represent executable instructions issued by the controller 108 be used in controlling the vehicle.

Die Steuerung 108 ist mit einem fortgeschrittenen oder automatisierten Antriebssystem (ADS) 110 zum automatischen Steuern verschiedener Stellglieder in dem Fahrzeug versehen. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das ADS 110 konfiguriert, um das Antriebssystem, das Getriebe, das Lenksystem und die Radbremsen von Fahrzeug 100 zur Steuerung der Fahrzeugbeschleunigung, der Lenkung und der Bremsung, jeweils ohne menschliches Eingreifen, über eine Vielzahl von Stellglieder 130 in Reaktion auf Eingaben einer Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 zu steuern. Obwohl das Fahrzeug 100 in 1 mit dem ADS 110 zur Erleichterung eines autonomen oder halbautonomen Betriebes dargestellt ist, können die Systeme und Verfahren zum Aktualisieren der Richtungssensorkalibrierung und zur Berechnung der Fahrzeugposition auf der Grundlage des hier beschriebenen Spurwechselstatus als Teil eines allgemeinen Fahrzeugnavigationssystems verwendet werden. The control 108 is with an advanced or automated drive system (ADS) 110 for automatically controlling various actuators in the vehicle. In an exemplary embodiment, the ADS 110 configured to vehicle, the drive system, the transmission, the steering system and the wheel brakes 100 for controlling the vehicle acceleration, the steering and the braking, each without human intervention, via a plurality of actuators 130 in response to input from a variety of sensors 120 . 122 . 124 . 126 to control. Although the vehicle 100 in 1 with the ads 110 For ease of autonomous or semi-autonomous operation, the systems and methods for updating the direction sensor calibration and calculating the vehicle position based on the lane change status described herein may be used as part of a general vehicle navigation system.

Unter weiterer Bezugnahme auf 1 beinhaltet die Steuerung 108 auch Schnittstellenhardware 112. Die Schnittstellenhardware 112 kann Elemente wie eine Controller Area Network(CAN)-Busschnittstelle, Analog/Digital-Wandler und andere Hardwaretreiber umfassen, die verwendet werden, um die Kommunikation zwischen der Steuerung 108 und anderen Komponenten des Fahrzeugs 100, beispielsweise den Sensoren 120, 122, 124, 126 und den Stellgliedern 130 zu ermöglichen. Das ADS 110 empfängt Eingaben von den Sensoren 120, 122, 124, 126, um die Fahrzeugposition zu bestimmen, und verwendet diese Information, um die Positionsberechnung des Fahrzeugs genauer durchzuführen, wie weiter unten ausführlicher erörtert wird. In einigen Ausführungsformen enthält die Steuerung 108 auch ein Spurwechselstatusmodul 116, das Informationen verwendet, die von Sensoren, wie beispielsweise Sensoren 120, 122, 124, 126, erfasst werden, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 100 ein Fahrspurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat. Eine Abbildungsdatenbank 118, die in einem nicht-flüchtigen, computerlesbaren Speichermedium der Steuerung 108 gespeichert werden kann, liefert Karten- und Ortsdaten, die verwendet werden, um zu bestimmen, wann das Fahrzeug seine aktuelle Fahrspur beibehalten hat, und zusätzliche Informationen, die bei der Positionsberechnung von Fahrzeug 100 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen enthalten die durch die Abbildungsdatenbank gespeicherten Kartendaten Fahrspurinformationen der abgebildeten Straßensegmente. Die Fahrspurinformationen enthalten die Anzahl der Fahrspuren und die Position der Spurbegrenzungen der abgebildeten Straßensegmente. Die Abbildungsdatenbank 118 kann auch Informationen von dem ADS 110 empfangen, um die in der Abbildungsdatenbank 118 gespeicherten Karten- und Ortsinformationen zu aktualisieren. Die Steuerung 108 umfasst in einigen Ausführungsformen auch ein Sensorkalibrierungsmodul 119. Das Sensorkalibrierungsmodul 119 empfängt Eingaben von der Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 und kalibriert den Richtungssensor 126 unter Verwendung von Kartenanpassungsalgorithmen oder optischen Sensordaten, die eine Fahrzeugposition auf der Fahrbahn anzeigen, abhängig von dem Spurwechselstatus, der durch das Spurwechsel-Statussystem 116 identifiziert wird. Das ADS 110 kann die Ausgabe 121 von dem Sensorkalibrierungsmodul 119, wie in 2 dargestellt, empfangen. With further reference to 1 includes the controller 108 also interface hardware 112 , The interface hardware 112 may include items such as a Controller Area Network (CAN) bus interface, analog / digital converters, and other hardware drivers that are used to control communication between the controller 108 and other components of the vehicle 100 For example, the sensors 120 . 122 . 124 . 126 and the actuators 130 to enable. The ads 110 receives inputs from the sensors 120 . 122 . 124 . 126 to determine the vehicle position, and uses this information to more accurately perform the position calculation of the vehicle, as discussed in greater detail below. In some embodiments, the controller includes 108 also a lane change status module 116 that uses information from sensors, such as sensors 120 . 122 . 124 . 126 , be recorded to determine if the vehicle 100 has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval. An image database 118 operating in a non-volatile, computer-readable storage medium of the controller 108 can be stored, provides map and location data used to determine when the vehicle has retained its current lane and additional information used in the vehicle position calculation 100 be used. In some embodiments, the map data stored by the map database includes lane information of the mapped road segments. The lane information includes the number of lanes and the position of the lane boundaries of the imaged road segments. The picture database 118 can also get information from the ads 110 received in the image database 118 to update stored map and location information. The control 108 also includes a sensor calibration module in some embodiments 119 , The sensor calibration module 119 receives inputs from the plurality of sensors 120 . 122 . 124 . 126 and calibrates the direction sensor 126 using map matching algorithms or optical sensor data indicative of a vehicle position on the road, depending on the lane change status provided by the lane change status system 116 is identified. The ads 110 can the issue 121 from the sensor calibration module 119 , as in 2 represented, received.

Ein Globales Satelliten-Navigationssystem (GNSS) beinhaltet eine Antenne 132, elektrisch mit einem GNSS-Empfänger 128 verbunden ist. Das GNSS liefert Ortsinformation (Längengrad, Breitengrad und Höhe/Höhenlage) an das ADS 110. Wenn GNSS-Informationen verfügbar sind, kann der Richtungssensor 126 unter Verwendung der Richtungsinformation, die als Teil der Navigationsinformation von dem GNSS enthalten ist, kalibriert werden. Jedoch können, wie weiter unten ausführlicher erörtert wird, Navigationsinformationen beispielsweise nicht verfügbar sein, wenn ein Fahrzeug durch einen Tunnel oder durch eine dichte Vegetation fährt, die den Satellitenempfang verdeckt. In diesen Szenarien kann eine Kartenanpassung verwendet werden, um den Richtungssensor 126 zu kalibrieren; Jedoch kann die Kartenabstimmung nicht immer die genaueste Richtungsinformation bereitstellen, insbesondere wenn ein Fahrzeug eine Position auf einer Fahrbahn geändert hat, wie zum Beispiel das Wechseln von Fahrspuren oder das Auf- und Abfahren von Autobahnen. Wenn GNSS-Informationen nicht verfügbar sind, kann der Fahrspurwechselstatus des Fahrzeugs verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Kartenabstimmung verwendet werden soll, um die Kalibrierungsberechnungen des Richtungssensors durchzuführen. A Global Satellite Navigation System (GNSS) includes an antenna 132 , electrically with a GNSS receiver 128 connected is. The GNSS provides location information (longitude, latitude and altitude) to the ADS 110 , If GNSS information is available, the direction sensor can 126 using the direction information included as part of the navigation information from the GNSS. However, as will be discussed in greater detail below, navigation information may not be available, for example, when a vehicle is traveling through a tunnel or dense vegetation that obscures satellite reception. In these scenarios, a map customization can be used to get the direction sensor 126 to calibrate; However, map matching may not always provide the most accurate directional information, particularly when a vehicle has changed position on a roadway, such as changing lanes or driving up and down motorways. If GNSS information is not available, the lane change status of the vehicle may be used to determine if the map adjustment should be used to perform the calibration calculations of the direction sensor.

In einigen Ausführungsformen stellt der Benutzer über eine Benutzerschnittstelle 114, die in einigen Ausführungsformen ein Lenkrad, ein Blinksignal oder eine andere Benutzereingabe umfassen kann, eine Eingabe für das ADS 110 bereit, um eine beabsichtigte oder ausgeführte Änderung der Fahrzeugrichtung anzuzeigen, wie z. B. ein Spurwechselmanöver. Eine Energiequelle 127 liefert elektrische Energie an elektrische Komponenten des Fahrzeugs 100, einschließlich beispielsweise und ohne Einschränkung den GNSS-Empfänger 128 und die Steuerung 108. In some embodiments, the user provides via a user interface 114 , which in some embodiments may include a steering wheel, a flashing signal or other user input, an input to the ADS 110 ready to indicate an intended or executed change in the vehicle direction, such. B. a lane change maneuver. An energy source 127 supplies electrical energy to electrical components of the vehicle 100 including, for example and without limitation, the GNSS receiver 128 and the controller 108 ,

Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das ADS 110 mehrere getrennte Steuersysteme zum Bestimmen des Vorhandenseins, des Ortes, der Klassifizierung und der Bahn der erkannten Eigenschaften oder Objekte in der Nähe des Fahrzeugs, einschließlich der Überwachung einer Fahrzeugposition auf einem Straßensegment. Das ADS 110 ist so konfiguriert, dass es Eingaben, wie beispielsweise in 1 veranschaulicht, von einer Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 empfängt und Sensoreingaben synthetisiert und verarbeitet, um Parameter zu erzeugen, die als Eingaben für andere Steueralgorithmen des ADS 110 verwendet werden. As in 2 shown, includes the ads 110 a plurality of separate control systems for determining the presence, location, classification and trajectory of the detected properties or objects in the vicinity of the vehicle, including monitoring a vehicle position on a road segment. The ads 110 is configured to receive input, such as in 1 illustrated by a variety of sensors 120 . 122 . 124 . 126 and synthesizes and processes sensor inputs to produce parameters that are inputs to other control algorithms of the ADS 110 be used.

Das ADS 110 beinhaltet ein Sensorfusionsmodul 142 zum Feststellen des Vorhandenseins, der Position und der Bahn der erkannten Eigenschaften in der Nähe des Fahrzeugs. Das Sensorfusionsmodul 142 ist so konfiguriert, dass es Eingaben 137 von einer Vielzahl von Sensoren, wie z. B. den in 1 dargestellten Sensoren 120, 122, 124, 126, empfängt. Das Sensorfusionsmodul 142 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben aus der Vielzahl von Sensoren und erzeugt eine Sensorfusionsausgabe 144. Die Sensorfusionsausgabe 144 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, darunter auch eine Position eines festgestellten Hindernisses relativ zu dem Fahrzeug, eine prognostizierte Bahn des festgestellten Hindernisses relativ zu dem Fahrzeug, sowie eine Position und Ausrichtung von Fahrspuren relativ zu dem Fahrzeug. The ads 110 includes a sensor fusion module 142 for detecting the presence of Position and path of the detected properties near the vehicle. The sensor fusion module 142 is configured to be input 137 from a variety of sensors, such as. B. the in 1 illustrated sensors 120 . 122 . 124 . 126 , receives. The sensor fusion module 142 Processes and synthesizes the inputs from the plurality of sensors and generates a sensor fusion output 144 , The sensor fusion output 144 includes various calculated parameters, including a location of a detected obstacle relative to the vehicle, a predicted trajectory of the detected obstacle relative to the vehicle, and a location and orientation of lanes relative to the vehicle.

Das ADS 110 beinhaltet zudem ein Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 zur Bestimmung des Standortes des Fahrzeugs und eines Kurses für einen aktuellen Fahrzyklus. Das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 ist zudem so konfiguriert, dass es Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren, wie beispielsweise den in 1 dargestellten Sensoren 120, 122, 124, 126, empfängt. Das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 verarbeitet und synthetisiert die Eingaben der Vielzahl an Sensoren und erzeugt eine Abbildungs- und Lokalisierungsausgabe 148. Die Abbildungs- und Lokalisierungsausgabe 148 beinhaltet verschiedene berechnete Parameter, darunter auch einen Fahrzeugkurs für den aktuellen Fahrzyklus und eine aktuelle Fahrzeugposition relativ zu dem Kurs. The ads 110 also includes an imaging and localization module 146 to determine the location of the vehicle and a course for a current driving cycle. The imaging and localization module 146 It is also configured to receive inputs from a variety of sensors, such as those found in 1 illustrated sensors 120 . 122 . 124 . 126 , receives. The imaging and localization module 146 processes and synthesizes the inputs to the plurality of sensors and generates an imaging and locating output 148 , The imaging and localization issue 148 includes various calculated parameters, including a vehicle course for the current drive cycle and an actual vehicle position relative to the course.

Das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 ist auch konfiguriert, um eine Eingabe von dem Spurwechselstatusmodul 116 zu empfangen. Das Spurwechselstatusmodul 116 überwacht die Position des Fahrzeuges relativ zu Fahrspurmarkierungen oder -begrenzungen. Unter Verwendung von Daten aus der Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 kann das Spurwechselstatusmodul 116 einen Spurwechselstatus des Fahrzeugs bestimmen und erzeugt die Ausgabe 117, die den Spurwechselstatus von Fahrzeug 100 anzeigt. Der Spurwechselstatus gibt an, ob das Fahrzeug 100 Fahrspuren gewechselt oder eine Fahrspurbegrenzung überschritten hat, eine Trajektorie in einer aktuellen Fahrspur beibehalten hat oder wenn der Spurwechselstatus mehrdeutig ist oder nicht ermittelt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann das Spurwechselstatusmodul 116, z. B. wenn das Fahrzeug auf eine Straße mit mehreren Fahrspuren auffährt, auch die Anzahl der von dem Fahrzeug gekreuzten Fahrspurbegrenzungen „zählen“, um die Fahrspur des Fahrzeugs zu ermitteln. Zusätzlich kann das Spurwechselstatusmodul 116 auch ein Fahrzeug, das eine Fahrspurbegrenzung während eines vorsätzlichen Spurwechsels überschreitet von einer Fahrzeugabweichung über die Fahrspurbegrenzung unterscheiden, indem es beispielsweise und ohne Einschränkung die Zeit zwischen Überschreitungen der Fahrspurbegrenzungen überwacht und/oder Überschreitungen der linken Fahrspur und der rechten Fahrspur überwacht. Der Spurwechselstatus ist ein berechneter Parameter, der von dem Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 verwendet wird, um die Fahrzeugposition auf dem Straßensegment zu bestimmen. Zusätzlich wird der Spurwechselstatus verwendet, um die Sensordaten zu ergänzen, die durch die Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 bereitgestellt werden, um die Fahrzeugposition genauer zu bestimmen und die Fahrzeugpositionsabweichung zu verringern. Wenn das Spurwechselstatusmodul 116 feststellt, dass das Fahrzeug 100 Fahrspuren gewechselt hat, verwendet das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 keinen Kartenanpassungsprozess, um ein Fahrzeug zu einem Straßensegment „einzurasten“, da in diesem Szenario Kartenabgleichverfahren zu Fehlern bei der Positionsberechnung führen können. Weiterhin kann die Verwendung der Kartenabstimmung zur Bestimmung der Fahrzeugposition zu Kalibrierfehlern in den Fahrzeugrichtungssensoren führen, da das Spurwechselmanöver vom System als Abweichen von der Richtung des abgebildeten Straßensegments betrachtet wird. 3, die nachfolgend erörtert wird, veranschaulicht ein Verfahren, das den Spurwechselstatus einbezieht, um eine Fahrzeugposition genauer zu bestimmen und die Kalibrierung der Richtungssensoren zu verbessern. The imaging and localization module 146 is also configured to be input from the lane change status module 116 to recieve. The lane change status module 116 monitors the position of the vehicle relative to lane markings or boundaries. Using data from the variety of sensors 120 . 122 . 124 . 126 may be the lane change status module 116 determine a lane change status of the vehicle and generate the output 117 indicating the lane change status of vehicle 100 displays. The lane change status indicates whether the vehicle 100 Lanes changed or has exceeded a lane boundary, has maintained a trajectory in a current lane or if the lane change status is ambiguous or can not be determined. In some embodiments, the lane change status module may 116 , z. For example, when the vehicle is approaching a lane with multiple lanes, the number of lane boundaries crossed by the vehicle also "count" to determine the lane of the vehicle. Additionally, the lane change status module may 116 Also, a vehicle that exceeds a lane boundary during a deliberate lane change from a vehicle deviation on the lane boundary by, for example and without limitation monitors the time between lane overshoots and / or monitors overshoots of the left lane and the right lane. The lane change status is a calculated parameter used by the imaging and locating module 146 is used to determine the vehicle position on the road segment. Additionally, the lane change status is used to supplement the sensor data generated by the plurality of sensors 120 . 122 . 124 . 126 be provided to more accurately determine the vehicle position and reduce vehicle positional deviation. When the lane change status module 116 determines that the vehicle 100 Changed lanes, uses the imaging and localization module 146 no map customization process to "lock in" a vehicle to a road segment, since in this scenario map matching techniques can lead to position calculation errors. Furthermore, the use of map tuning to determine vehicle position can lead to calibration errors in the vehicle direction sensors since the lane change maneuver is considered by the system to be a departure from the direction of the imaged road segment. 3 , discussed below, illustrates a method involving lane change status to more accurately determine vehicle position and improve calibration of the direction sensors.

Das ADS 110 beinhaltet zudem ein Wegplanungsmodul 152 zum Bestimmen einer Fahrzeugwegstrecke, die befolgt werden soll, um das Fahrzeug unter Einhaltung der Verkehrsregeln und Vermeidung jeglicher festgestellten Hindernisse auf dem gewünschten Kurs zu halten. Das Wegstreckenplanungsmodul 152 verwendet beispielsweise und ohne Einschränkung einen ersten Hindernisvermeidungsalgorithmus, der konfiguriert ist, um jegliche festgestellten Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs zu vermeiden, einen ersten Spurbeibehaltungsalgorithmus, der konfiguriert ist, um das Fahrzeug in einer aktuellen Fahrspur zu halten, und einen ersten Kursbeibehaltungsalgorithmus, der konfiguriert ist, um das Fahrzeug auf dem gewünschten Kurs zu halten. Das Wegplanungsmodul 152 ist konfiguriert, um die Sensorfusionsausgabe 144 und die Abbildungs- und Lokalisierungsausgabe 148 zu empfangen. Das Wegplanungsmodul 152 verarbeitet und synthetisiert die Sensorfusionsausgabe 144 und die Abbildungs- und Lokalisierungsausgabe 148 und erzeugt eine Wegplanungsausgabe 154. Die Wegplanungsausgabe 154 beinhaltet einen angewiesenen Fahrzeugkurs basierend auf der Fahrzeugroute, der Fahrzeugposition relativ zu der Route, der Position und der Ausrichtung der Fahrspuren und dem Vorhandensein und der Bahn jeglicher festgestellten Hindernisse. The ads 110 also includes a path planning module 152 for determining a vehicle lane to be followed to keep the vehicle on the desired course in compliance with traffic regulations and avoiding any obstacles encountered. The route planning module 152 For example, and without limitation, it uses a first obstacle avoidance algorithm configured to avoid any detected obstacles in the vicinity of the vehicle, a first lane keeping algorithm configured to keep the vehicle in a current lane, and a first course keeping algorithm that configures is to keep the vehicle on the desired course. The path planning module 152 is configured to sense sensor fusion output 144 and the imaging and localization output 148 to recieve. The path planning module 152 processes and synthesizes the sensor fusion output 144 and the imaging and localization output 148 and generates a path planning output 154 , The path planning issue 154 includes an instructed vehicle heading based on the vehicle route, the vehicle position relative to the route, the location and orientation of the lanes, and the presence and trajectory of any detected obstacles.

Das ADS 110 beinhaltet des Weiteren ein Fahrzeugsteuermodul 156 zum Ausgeben von Steuerbefehlen an Fahrzeugstellglieder. Das Fahrzeugsteuermodul verwendet einen ersten Wegstreckenalgorithmus zum Berechnen einer Fahrzeugwegstrecke, die aus einem gegebenen Satz von Stellgliedeinstellungen resultiert. Das Fahrzeugsteuermodul 156 ist konfiguriert, um die Wegplanungsausgabe 154 zu empfangen. Das Fahrzeugsteuermodul 156 verarbeitet die Wegplanungsausgabe 154 und erzeugt eine Fahrzeugsteuerausgabe 158. Die Fahrzeugsteuerausgabe 158 beinhaltet einen Satz von Stellgliedbefehlen, um die angewiesene Wegstrecke von dem Fahrzeugsteuermodul 156 zu realisieren, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Lenkbefehl, einen Schaltbefehl, einen Drosselbefehl und einen Bremsbefehl. The ads 110 further includes a vehicle control module 156 for issuing control commands to vehicle actuators. The vehicle control module uses a first path estimation algorithm to calculate a vehicle travel distance resulting from a given set of actuator settings. The vehicle control module 156 is configured to the path planning output 154 to recieve. The vehicle control module 156 processes the path planning output 154 and generates a vehicle control output 158 , The vehicle tax issue 158 includes a set of actuator commands to the instructed distance from the vehicle control module 156 including, but not limited to, a steering command, a shift command, a throttle command, and a brake command.

Die Fahrzeugsteuerausgabe 158 wird an die Stellglieder 130 übermittelt. Die Stellglieder 130 empfangen Steuersignale von der Steuerung 108, um Lenk-, Brems-, Drossel- oder andere Aspekte des Fahrzeugs 100 zu steuern. In einer exemplarischen Ausführungsform beinhalten die Stellglieder 130 eine Lenksteuerung, eine Schaltsteuerung, eine Drosselsteuerung und eine Bremssteuerung. Die Lenksteuerung kann beispielsweise ein Lenksystem von Fahrzeug 100 steuern. Die Schaltsteuerung kann beispielsweise ein Getriebe von Fahrzeug 100 steuern. Die Drosselsteuerung kann beispielsweise ein Antriebssystem von Fahrzeug 100 steuern. Die Bremssteuerung kann beispielsweise die Radbremsen der Räder 104 von Fahrzeug 100 steuern. The vehicle tax issue 158 gets to the actuators 130 transmitted. The actuators 130 receive control signals from the controller 108 to steering, braking, throttle or other aspects of the vehicle 100 to control. In an exemplary embodiment, the actuators include 130 a steering control, a shift control, a throttle control, and a brake control. The steering control may, for example, be a steering system of the vehicle 100 Taxes. The shift control, for example, a transmission of vehicle 100 Taxes. For example, the throttle control may be a vehicle drive system 100 Taxes. The brake control can, for example, the wheel brakes of the wheels 104 from vehicle 100 Taxes.

Während das Fahrzeug 100 wie in 1 gezeigt das ADS 110 enthält, kann das Fahrzeug 100 kein ADS 110 enthalten, sondern stattdessen ein Navigationssystem, das die Eingabe 117 von dem Spurwechselstatusmodul 116 empfängt, um die oben erörterte Fahrzeugpositionsberechnung durchzuführen. Zusätzlich kann das Sensorkalibrierungsmodul 119 auch die Eingabe 121 an das Fahrzeugnavigationssystem liefern, um den Richtungssensor 126 in Abhängigkeit von dem Spurwechselstatus zu kalibrieren. While the vehicle 100 as in 1 shown the ads 110 contains, the vehicle can 100 no ads 110 included, but instead a navigation system that is entering 117 from the lane change status module 116 receives to perform the vehicle position calculation discussed above. In addition, the sensor calibration module 119 also the input 121 to the vehicle navigation system to the direction sensor 126 to calibrate depending on the lane change status.

3 veranschaulicht ein Verfahren 200, das Spurwechselstatusinformationen als Rückmeldung und zusätzliche Informationen, die bei Fahrzeugpositionierungsberechnungen verwendet werden, um die Fahrzeugpositionsgenauigkeit und die Richtungssensorkalibrierung zu verbessern, enthält. Das Verfahren 200 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 100, der Steuerung 108 und den verschiedenen Modulen des ADS 110 gemäß exemplarischen Ausführungsformen verwendet werden. Die Abfolge der Vorgänge innerhalb des Verfahrens 200 ist nicht auf die in 3 gezeigte sequenzielle Abarbeitung beschränkt, sondern kann, soweit zutreffend, in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolge(n) gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. 3 illustrates a method 200 that includes lane change state information as feedback and additional information used in vehicle positioning calculations to improve vehicle position accuracy and direction sensor calibration. The procedure 200 Can in conjunction with the vehicle 100 , the controller 108 and the various modules of the ADS 110 according to exemplary embodiments. The sequence of operations within the procedure 200 is not on the in 3 shown sequential processing, but may, if appropriate, in one or more different order (s) are performed according to the present disclosure.

Beginnend bei 202, wie in 3 dargestellt, geht das Verfahren zu Schritt 204 über. Bei Schritt 204 empfängt die Steuerung 108 Sensordaten von einer Vielzahl von Fahrzeugsensoren, wie beispielsweise den Sensoren 120, 122, 124, 126 und empfängt ebenfalls Navigationsdaten, die die Fahrzeugposition anzeigen, von einem Navigationsdatenempfänger, wie beispielsweise dem GNSS-Empfänger 128, sofern verfügbar. Zusätzlich greift die Steuerung 108 bei Schritt 204 auf Kartendaten von der Karteninformationsdatenbank 118 zu. In einigen Ausführungsformen können die Kartendaten auch die Abbildungs- und Lokalisierungsausgabe 148 enthalten, die als Ergebnis der Berechnungen bestimmt wird, die durch das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 des ADS 110 durchgeführt werden. Die Steuerung 108 verarbeitet die Sensordaten, GNSS-Daten und Kartendaten in Schritt 206, um den Spurwechselstatus zu bestimmen. Der Spurwechselstatus gibt an, ob das Fahrzeug 100 Fahrspuren gewechselt hat, seinen Kurs innerhalb er Spur beibehalten hat oder dass ein Fahrspurwechselstatus unbekannt oder mehrdeutig ist. Eine Erkennung eines Spurwechsels und die Bestimmung des Spurwechselstatus kann, beispielsweise und ohne Einschränkung, durch das Spurwechselstatusmodul 116 anhand von Daten aus der Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 erfolgen. Der Spurwechselstatus wird in einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium bei 208 gespeichert und bei 210 ausgewertet. Starting at 202 , as in 3 shown, the method goes to step 204 above. At step 204 receives the control 108 Sensor data from a variety of vehicle sensors, such as the sensors 120 . 122 . 124 . 126 and also receives navigation data indicating the vehicle position from a navigation data receiver, such as the GNSS receiver 128 if available. In addition, the controller attacks 108 at step 204 on map data from the map information database 118 to. In some embodiments, the map data may also include the mapping and localization output 148 which is determined as a result of the calculations made by the mapping and localization module 146 of the ads 110 be performed. The control 108 processes the sensor data, GNSS data and map data in step 206 to set the lane change status. The lane change status indicates whether the vehicle 100 Has changed lanes within its lane, or that a lane change status is unknown or ambiguous. Detecting a lane change and determining lane change status may be accomplished, for example and without limitation, by the lane change status module 116 based on data from the large number of sensors 120 . 122 . 124 . 126 respectively. The lane change status is included in a non-transitory computer-readable storage medium 208 saved and at 210 evaluated.

Wenn der Spurwechselstatus bei Entscheidungspunkt 210 anzeigt, dass das Fahrzeug die aktuelle Spur beibehalten hat, geht das Verfahren 200 zum Schritt 212 über, und die Steuerung 108 berechnet über beispielsweise das Abbildungs- und Lokalisierungsmodul 146 die Fahrzeugposition anhand der aus den aktuellen Kartendaten erhaltenen Richtungsinformation. In diesem Szenario liefern die aktuellen Kartendaten Informationen, die genau sind, um die Fahrzeugposition und die Position zu bestimmen, weil das Fahrzeug keine Richtungsänderung von der Straßenrichtung vorgenommen hat, wie z. B. einen Spurwechsel oder eine Autobahnauf- oder abfahrt, die eine ungenaue Bestimmung der Position des Fahrzeugs auf dem Straßensegment verursachen können. When the lane change status at decision point 210 indicates that the vehicle has retained the current lane, the procedure goes 200 to the step 212 over, and the controller 108 calculated using, for example, the mapping and localization module 146 the vehicle position based on the direction information obtained from the current map data. In this scenario, the current map data provides information that is accurate to determine the vehicle position and position because the vehicle has not made a change in direction from the road direction, such as the vehicle direction. As a lane change or a highway entrance or departure, which can cause an inaccurate determination of the position of the vehicle on the road segment.

Das Verfahren 200 geht zu Schritt 214 über, und die Steuerung 108 kalibriert den Richtungssensor basierend auf den Kartendaten. Bei Abwesenheit von GNSS-Daten werden Richtungssensoren, wie Richtungssensor 126, verwendet, um die Fahrzeugrichtung zu berechnen. Ein Koppelnavigationssensor empfängt Richtungsinformationen von dem GNSS, wenn vorhanden, oder aus der Kartenabstimmung mit Kartendaten. In Abwesenheit von GNSS-Daten und wenn das Fahrzeug kein Fahrspurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat, liefert die Kartenabstimmung eine genaue Eingabe an die Berechnung der Richtungssensorkalibrierung. Da kein Fahrspurwechsel stattgefunden hat, sind die Kartendaten bei 214 der genaueste Indikator für die Fahrzeugrichtung. Daher kann die Fahrzeugrichtung, die von dem Fahrzeugsensor berechnet wurde, mit der Richtung verglichen oder abgestimmt werden, die durch die Kartendaten bereitgestellt wird, und für den Richtungssensor können Kalibrierungsparameter berechnet werden, um den Fahrzeugsensor 126 genauer zu kalibrieren. Das Verfahren 200 fährt anschließend mit Schritt 216 fort und endet. The procedure 200 go to step 214 over, and the controller 108 calibrates the direction sensor based on the map data. In the absence of GNSS data, directional sensors become directional sensors 126 , used to calculate the vehicle direction. A dead reckoning sensor receives direction information from the GNSS, if present, or from the card match with map data. In the absence of GNSS data and if the vehicle has not made a lane change maneuver within a calibratable time interval, the mapkeeping provides an accurate input to the calculation of the direction sensor calibration. Since no lane change took place, the map data is included 214 the most accurate indicator of vehicle direction. Therefore, the vehicle direction calculated by the vehicle sensor may be compared with the direction provided by the map data, and the direction sensor may be calculated with calibration parameters to the vehicle sensor 126 to calibrate more accurately. The procedure 200 then go to step 216 continues and ends.

Wenn jedoch im Schritt 210 der Spurwechselstatus anzeigt, dass das Fahrzeug ein Spurwechselmanöver innerhalb eines kalibrierbaren Zeitintervalls ausgeführt hat oder der Spurwechselstatus unbekannt oder zweideutig ist, geht das Verfahren 200 zum Schritt 218 über, und die Steuerung berechnet die Fahrzeugposition anhand der Information, die durch das Spurwechselstatusmodul 116 und einen oder mehrere der Vielzahl von Sensoren 120, 122, 124, 126 bereitgestellt wird. Da die Fahrzeugrichtung von der Straßenrichtung abgewichen ist, z. B. wenn ein Spurwechsel stattgefunden hat oder wenn das Spurwechselstatusmodul 116 bestimmt, dass der Spurwechselstatus des Fahrzeugs mehrdeutig ist, sind die Navigationsdaten, falls vorhanden, und die Fahrzeugsensordaten genauere Indikatoren der Fahrzeugrichtung als die Kartendaten. Wenn keine GNSS-Daten verfügbar sind und eine Kartenanpassung aufgrund eines Spurwechselmanövers nicht anwendbar ist, kann der Richtungssensor 126 anhand der letzten Kalibrierungseinstellungen kalibriert werden. Die Verwendung der letzten Einstellungen vermeidet eine unnötige und möglicherweise ungenaue Kalibrierung des Richtungssensors 126, da der Spurwechsel als Abweichung von der Richtung des abgebildeten Straßensegments betrachtet wird. Danach endet das Verfahren 200 bei 216. However, if in step 210 the lane change status indicates that the vehicle has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval, or the lane change status is unknown or ambiguous, the method proceeds 200 to the step 218 via, and the controller calculates the vehicle position based on the information provided by the lane change status module 116 and one or more of the plurality of sensors 120 . 122 . 124 . 126 provided. Since the vehicle direction has deviated from the road direction, z. When a lane change has occurred or when the lane change status module 116 determines that the lane change status of the vehicle is ambiguous, the navigation data, if any, and the vehicle sensor data are more accurate indicators of the vehicle direction than the map data. If GNSS data is not available and map customization is not applicable due to a lane change maneuver, the direction sensor may become unavailable 126 be calibrated based on the last calibration settings. Using the last settings avoids unnecessary and possibly inaccurate calibration of the direction sensor 126 since the lane change is regarded as a deviation from the direction of the imaged road segment. Then the procedure ends 200 at 216 ,

Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, deren Elemente als unter anderen akzeptablen Beispielen befindlich zu verstehen sind. Alle derartigen Modifikationen und Variationen sollen hierin in den Umfang dieser Offenbarung eingeschlossen und durch die folgenden Patentansprüche geschützt werden. Darüber hinaus kann jeder der hierin beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die sich von den hierin beschriebenen Schritten unterscheidet. Darüber hinaus können, wie es offensichtlich sein sollte, die Merkmale und Attribute der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. It should be emphasized that many variations and modifications can be made to the embodiments described herein, the elements of which are to be understood as other acceptable examples. All such modifications and variations are intended to be included herein within the scope of this disclosure and protected by the following claims. In addition, any of the steps described herein may be performed concurrently or in an order that differs from the steps described herein. Moreover, as should be apparent, the features and attributes of the specific embodiments disclosed herein may be combined in various ways to form additional embodiments, all of which fall within the scope of the present disclosure.

Hierin verwendete bedingte Sprache, wie z. B. „kann“, „könnte“, „z. B.“ und dergleichen, sind generell, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig in dem verwendeten Kontext verstanden, so zu verstehen, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände umfassen, während anderer Ausführungsformen dies nicht tun. Somit bedeutet diese Bedingungssprache im Allgemeinen nicht, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise zum Entscheiden eine Logik, ob mit oder ohne Autor-Eingabe oder -Aufforderung, enthalten, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner besonderen Ausführungsform enthalten sind oder durchgeführt werden sollen. Here used conditional language such. For example, "may," "could," "e.g. "And the like are generally, unless expressly stated otherwise or otherwise understood in the context as used, to be understood as embodying certain features, features, and / or conditions, while other embodiments do not. Thus, in general, this conditional language does not imply that features, elements, and / or states are in any way required for one or more embodiments, or that one or more embodiments necessarily require logic, whether with or without author input or prompting, to decide; contain whether these features, elements and / or states are included or should be included in any particular embodiment.

Darüber hinaus kann die folgende Terminologie hierin verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine“, „die“ und „der“ schließen Referenzen im Plural mit ein, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. Somit umfasst beispielsweise der Bezug auf ein Element den Bezug auf eine oder mehrere Elemente. Die Begriffe „diejenigen“ und „solche“ beziehen sich auf ein, zwei oder mehr und gelten allgemein für die Auswahl einiger oder aller Mengen. Der Begriff „Vielzahl“ bezieht sich auf zwei oder mehr eines Elements. Der Begriff „etwa“ oder „annähernd“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern je nach Wunsch angenähert und/oder größer oder kleiner sein können, was akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrunden, Messfehler und dergleichen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, widerspiegelt. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass die genannte Eigenschaft, der Parameter oder der Wert nicht genau erreicht werden müssen, sondern dass Abweichungen oder Variationen, wie beispielsweise Toleranzen, Messfehler, Messgenauigkeitsbeschränkungen und andere Faktoren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, in Mengen auftreten können, die den Effekt den die Eigenschaft zur Verfügung stellen soll, nicht ausschließt. In addition, the following terminology may have been used herein. The singular forms "a," "an," "the" and "the" include references in the plural, unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, reference to an element includes reference to one or more elements. The terms "those" and "such" refer to one, two or more and generally apply to the selection of some or all of the quantities. The term "plurality" refers to two or more of an element. The term "about" or "approximate" means that quantities, dimensions, sizes, formulations, parameters, shapes, and other features need not be exact, but may approximate and / or be larger or smaller as desired, which is acceptable tolerances, conversion factors , Rounding off, measurement errors and the like and other factors known to those skilled in the art. The term "substantially" means that the said property, parameter, or value need not be accurately achieved, but that deviations or variations, such as tolerances, measurement errors, measurement accuracy limitations, and other factors known to those skilled in the art, are discussed in US Pat Quantities may occur that do not exclude the effect the feature is intended to provide.

Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmaschinen, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden. Derartige exemplarische Vorrichtungen können On-Board als Teil eines Fahrzeugrechnersystems sein oder sich Off-Board befinden und eine Fernkommunikation mit Vorrichtungen an einem oder mehreren Fahrzeugen durchführen. The processes, methods, or algorithms disclosed herein may be provided and / or implemented by a processing device, controller, or computer that may include any existing programmable electronic control unit or dedicated electronic control unit. Likewise, the processes, methods, or algorithms may be stored as data or executable instructions by a controller or computer in a variety of ways including, without limitation, persistent storage on non-writable storage media, such as a ROM, and as changeable information on writable storage media such as floppy disks, Magnetic tapes, CDs, RAM and other magnetic and optical media. The processes, methods or algorithms can also be implemented in a software-executable object. Alternatively, the processes, methods or algorithms may be wholly or partially embodied with suitable hardware components such as application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), state machines, controllers or other hardware components or devices or a combination of hardware, software and firmware components , Such exemplary devices may be on-board as part of a vehicle computing system or off-board and remotely communicate with devices on one or more vehicles.

Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen herbeigeführt werden. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. Als solches liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert im Vergleich zu anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Merkmale beschrieben sind, nicht außerhalb des Umfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein. While exemplary embodiments are described above, it is not intended that these embodiments describe all possible forms that may be brought about by the claims. Rather, the words used in the specification are words of description rather than limitation, and it is understood that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. As previously described, the features of various embodiments may be combined to form further embodiments of the invention, which are not explicitly described or illustrated. While various embodiments may have been described to offer advantages or to be preferred over other embodiments or implementations of the prior art with respect to one or more desired features, those skilled in the art will recognize that one or more or characteristics may be adversely affected to achieve desired overall system attributes that depend on the specific application and implementation. These properties may include, but are not limited to, cost, strength, durability, life-cycle cost, marketability, appearance, packaging, size, serviceability, weight, manufacturability, ease of assembly, etc. As such, embodiments that are considered less desirable than other embodiments or Prior art implementations are described with respect to one or more features, not outside the scope of the disclosure, and may be desirable for particular applications.

Claims

A method of calculating a position of a vehicle on a road segment, the method comprising: equipping the vehicle with at least one vehicle sensor and a controller in electronic communication with the at least one vehicle sensor; receiving vehicle characteristic data corresponding to at least one vehicle characteristic from the at least one vehicle sensor; receiving, by the controller, map data corresponding to a vehicle position; determining, by the controller, a lane change status indicating whether the vehicle has performed a lane change maneuver within a calibratable time interval; calculating, by the controller, the vehicle position using the map data in response to the vehicle that has not performed a lane change maneuver within the calibratable time interval; and calculating, by the controller, the vehicle position using the vehicle characteristics data by the controller in response to the vehicle that has performed a lane change maneuver within the calibratable time interval.

The method of claim 1, wherein the at least one vehicle sensor comprises a vehicle direction sensor and one or more accelerometers, a vehicle speed sensor, and an optical sensor.

The method of claim 2, wherein the map data includes lane information of a mapped road segment.

The method of claim 3, wherein the vehicle characteristic data indicates crossing a lane boundary of a lane and maintaining a vehicle trajectory within the lane.

The method of claim 4, wherein the vehicle that has not performed the lane change maneuver comprises the vehicle that retains the vehicle trajectory within the lane.

The method of claim 4, wherein the vehicle executing the lane change maneuver comprises the vehicle crossing the lane boundary of the traffic lane.

The method of claim 2, further comprising calibrating the direction sensor using the map data in response to the lane change status indicating that the vehicle has not made a lane change maneuver within the calibratable time interval and calibrating the direction sensor using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicating that the vehicle is lane change maneuvering within the calibratable time interval has executed.

The method of claim 1, wherein calculating the vehicle position based on the map material adjusting the vehicle position to the map data.

The method of claim 1, wherein calculating the vehicle position with the map data comprises adjusting the vehicle position to the map data.

The method of claim 1, further comprising calibrating the vehicle direction sensor using the map data in response to the lane change status indicating that the vehicle has not performed a lane change maneuver within the calibratable time interval and calibrating the vehicle direction sensor using the vehicle characteristics data in response to the lane change status indicates that the vehicle has made a lane change maneuver within the calibratable time interval.